熱能與動力工程

在多數災難電影中，都會有過這樣的一段場景。寒冷的冰雪，抑或是熾熱的陽光瞬間將人類推向死亡的邊緣，電力供應的中斷將人類帶入了黑暗和恐慌之中。當我們在感嘆自然無情吞噬渺小生命的同時，也不禁會去思考：是什么一直以來支撐著我們的生命，使我們免于寒冷和酷熱？又究竟是什么帶來了電，為我們的千家萬戶帶來了光明？答案只有一個，能源。

似無勝有的熱能

說到熱能，我想問你們一個問題，為什么在同樣為20攝氏度的房間內，夏天可以穿短袖，而冬天則需要穿很多衣服才能不感到冷呢？這是由于人體和環境進行對流換熱，跟墻壁進行輻射換熱，雖然室內溫度都是20攝氏度，人體和環境的對流換熱冬夏都一樣，但冬天墻壁的溫度低，人體的輻射換熱量增多，即損失的熱量增多，所以冬天就覺得冷。這只是我們熱能與動力工程專業中傳熱學所學習的內容之一。它和研究熱能與其他能量互相轉換的工程熱物理，研究流體（液體和氣體）的力學運動規律及其應用的流體力學等知識，一同成為我們專業的理論基礎。

作為處于科技前沿的專業，我們對基礎學科的學習特別是物理的要求相對要高。就拿大學物理來說吧，一般工科類學生只用學習D類物理，學時一般在48個學時。而我們專業的學生則要學習A類物理，學時一般在64個，主要是增加了熱學和量子力學的知識。其他的高等數學、普通化學等課程也大多如此。由于是熱能與動力學的交叉學科，我們在學習熱能工程、傳熱學、流體力學、動力機械、燃燒學等課程的同時，還需掌握工程制圖、理論力學、材料力學、機械設計基礎、電工學等方面的知識。

四大方向打造熱能人才

基于熱能行業的廣泛性和就業時需要人才的專業性，不同的學校會根據本校特色對學生進行培養。培養方向主要有：

（1）以熱能轉換與利用系統為主的熱能與動力工程及控制方向（含能源環境工程、新能源開發和研究方向）。這個方向學生主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、燃燒學、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。中國石油大學的研究方向就在于此。

（2）以內燃機及其驅動系統為主的熱力發動機及汽車工程、船舶動力方向（含動力機械方向）。這個方向的學生主要掌握內燃機（或透平機）原理、結構、設計、測試、燃料和燃燒，熱力發動機排放與環境工程，能源工程概論，內燃機電子控制，熱力發動機傳熱和熱負荷等方面的知識。類似于長安大學這樣以汽車機械制造為專長的大學，多以此為方向。

（3）以電能轉換為機械功為主的制冷低溫工程方向。這個方向的學生主要掌握制冷、低溫原理、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、壓縮機原理等方面的知識。這些學生還需掌握壓縮機制冷、吸收式制冷等各種制冷方式。合肥工業大學的熱能與動力工程就屬于此類。

（4）以機械功轉換為電能為主的火力火電和水利水電動力工程方向。這個方向的學生在火力火電工程方面與熱力發動機方向的學生略有相同，但在水利水電工程方面需要掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識，以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。像長沙理工大學這樣以研究火力發電為主大學，其熱能與動力工程專業開設方向就在此。

由于開設方向眾多，我們專業的就業面也極廣，幾乎所有的科技行業都能見到我們專業師生的身影。學習熱能轉換的，你可以到“三桶油”（中石油、中石化、中海油）或者鋼鐵冶煉行業就業；學習內燃機的你可以到船舶、汽車、機車制造廠工作；學習制冷的你可以在家用、商用空調或壓縮機行業找到自己的春天，學習機械轉換為電能的你可以選擇電力或者核動力行業。此外，國防事業也是不錯的選擇，我們學校老師就曾經參加過神舟系列飛船的項目，并且親眼見證了神舟飛船升空的神圣瞬間。

最具發展潛力的學科

在剛剛結束的十八大中，胡主席的報告曾明確指出，堅持節約資源和保護環境的基本國策，堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的方針，著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展，形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式，從源頭上扭轉生態環境惡化趨勢，為人民創造良好生產生活環境，為全球生態安全作出貢獻。

的確，由于石油、煤炭等目前大量使用的傳統化石能源枯竭，同時新的能源生產供應體系又未能建立，于是在交通運輸、金融業、工商業等方面就造成了一系列能源危機問題。如何保證國家的能源需求以及對潮汐能、風能、太陽能等新型能源的開發利用，是我們專業研究的方向及重點。

另外，在環境保護和節約資源方面，如何降低煤窯的污染物排放、如何設計更完美的汽輪機葉片，以及如何逐步利用新型制冷劑替代飽受爭議的氟利昂制冷劑等方面的問題，也是我們專業不斷追求和奮斗的目標。